Разработка и исследование КПД трансмиссии трактора с коробкой передач дискового типа

Введение. С целью лучшего использования мощности и экономичности двигателя, а также для получения высокой производительности, современные тракторы оснащаются коробками передач, имеющими деление на три диапазона: замедленные, рабочие и транспортные. Также коробки передач должны иметь большое количество передач, а это влечет за собой увеличение их массы и габаритов. Увеличение массы коробок передач приводит к дополнительному расходу высококачественного металла, а также затратам энергии на самопередвижение трактора, что снижает его эксплуатационные возможности.

Цель исследований. Увеличение числа передач и снижение массы коробок передач тракторов сельскохозяйственного назначения.

Материал и методы. Для увеличения числа передач и снижения массы коробок передач тракторов сельскохозяйственного назначения нами разработана коробка передач дискового типа (патент РФ № 208805). Особенностью указанной коробки передач является наличие в ее корпусе, помимо обычных шестерен и валов, установленного диска-шестерни с тремя зубчатыми венцами сверху и тремя снизу. Постановка такого диска-шестерни с зубчатыми венцами позволяет уменьшить число шестерен более чем наполовину. Опытная коробка передач – механическая, с разрывом потока мощности при переключении передач. Она обеспечивает 18 передач вперед и 18 назад. Лабораторные исследования трактора с опытной коробкой передач проводились на стенде с беговыми барабанами. Для определения КПД трансмиссии нагрузочный режим осуществляли посредством электротормозного стенда СТЭУ-40. При этом замеряли крутящие моменты на первичном валу коробки передач и полуосях трактора. Проверка надежности работы опытной коробки передач, установленной на трактор ЛТЗ-55, проводилась в условиях рядовой эксплуатации в течение 2714 моточасов.

Результаты обсуждение. Результаты исследования КПД трансмиссии при различных крутящих моментах на ведущих колесах, а также различной температуре масла на I, V и X передачах показали, что КПД трансмиссии находятся в пределах 0,75–0,96 при температуре масла в трансмиссии от 16 до 60 °С, что соответствует численным значениям ступенчатых трансмиссий серийных тракторов. Эксплуатационные испытания трактора с опытной коробкой передач показали ее эффективность при работе в течение 2714 моточасов.

Заключение. Лабораторные исследования трактора ЛТЗ-55 с опытной коробкой передач (патент РФ № 208805) показали, что КПД трансмиссии с увеличением момента на ведущих колесах и температуры масла в трансмиссии увеличивается, а с увеличением номера включенной передачи уменьшается; КПД опытной трансмиссии находится в пределах от 0,75 до 0,96, что соответствует серийным механическим трансмиссиям тракторов с разрывом потока мощности. С повышением температуры масла до 60 °С, КПД трансмиссии увеличивается.